葛緒禎

（中交第二航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司，湖北 武漢 430000）

1 工程背景

K135+900～K136+100段右側(cè)邊坡原設(shè)計(jì)為四級(jí)坡，一、二級(jí)邊坡坡率1∶0.75，防護(hù)形式為錨桿格構(gòu)梁防護(hù)；三、四級(jí)邊坡坡率分別為1∶1、1∶1.25，防護(hù)形式分別錨桿格構(gòu)梁防護(hù)和拱型骨架植草防護(hù)，每級(jí)平臺(tái)寬2m。邊坡刷坡過程中，由于連續(xù)降雨的影響導(dǎo)致已放坡好的3、4級(jí)坡局部發(fā)生垮塌，邊坡3、4級(jí)臺(tái)階處逐漸形成了10～20cm寬的拉伸裂縫，邊坡2級(jí)臺(tái)階處發(fā)生剪切破壞，隨著邊坡變形的加劇，逐漸形成滑坡。

2 坡體變形原因

坡體變形的原因大致可分為內(nèi)因和外因兩類[1]，總結(jié)如下：

（1）第一類：內(nèi)因

a.地形地貌

滑坡體邊緣被兩條沖溝切割，坡體側(cè)向約束較弱。滑坡區(qū)位于山間埡口地帶，容易匯集較多地表水，滑坡體因此處于飽水狀態(tài)。

b.地層巖性

滑坡地層主要為碎石、斷層角礫巖、中風(fēng)化砂質(zhì)泥巖。碎石層屬透水層，厚度大，為雨季主要的地下水賦集層；斷層角礫巖屬透水層，極軟巖，半巖半土狀，容易匯集較多地下水。中風(fēng)化砂質(zhì)泥巖屬隔水層，穩(wěn)定性相對(duì)較好。在碎石與中風(fēng)化砂質(zhì)泥巖的接觸帶、斷層角礫巖與中風(fēng)化砂質(zhì)泥巖的接觸帶，地下水容易富積，軟化、泥化交界面，形成軟弱泥化夾層。坡體可能沿該軟弱面滑移失穩(wěn)?；麦w前緣發(fā)育的斷層角礫巖，強(qiáng)度低，雨水易軟化崩解，自穩(wěn)性差[2-3]。

該段滑坡位于斷層角礫巖、中風(fēng)化白云巖兩種差異性較大的巖體的接觸帶。斷層角礫巖屬極軟巖，多分布于滑坡體的中上部，中風(fēng)化白云巖屬硬質(zhì)巖，工程地質(zhì)性質(zhì)較好，多分布于滑坡體的下部。路塹施工，位于坡體下部中風(fēng)化白云巖多被開挖，坡腳處原有的天然抗滑力消失，坡體中上部的斷層角礫巖出露于地表，整個(gè)坡體的受力平衡發(fā)生改變。

c.地質(zhì)構(gòu)造

路塹開挖后揭示在線路左右兩側(cè)發(fā)育斷層，斷層與線路在K135+963處以近40°的斜交，斷層破碎帶少量分布在路床，大量分布于右側(cè)邊坡坡體。寬度20～30m，路塹開挖揭示斷層長度約200m。斷層破碎帶大量發(fā)育灰黑色斷層角礫巖，強(qiáng)度低，雨水易軟化崩解，自穩(wěn)性差。

（2）第二類：外因

a.降雨

施工期間坡體在雨水浸泡和日曬的交替作用下，斷層角礫巖遇水軟化崩解，風(fēng)化嚴(yán)重，多變成散體狀。層面產(chǎn)生軟化、泥化，尤其在覆蓋層與巖層的接觸界面處，地下水富集，層面間形成軟弱泥化夾層。后又發(fā)生較大的降雨，坡體開始沿軟弱層面發(fā)生滑移坍塌，滑坡變形機(jī)制為牽引式。

b.人類工程活動(dòng)

坡體開挖卸荷，表層巖體松動(dòng)。

3 滑坡穩(wěn)定性計(jì)算分析

3.1計(jì)算剖面的確定

根據(jù)鉆探資料，對(duì)典型橫斷面Ⅰ-Ⅰ進(jìn)行穩(wěn)定性分析，見圖1。采用不平衡推力法對(duì)邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算[4-5]。

圖1 Ⅰ-Ⅰ斷面圖（單位：m）

3.2 參數(shù)的選取

根據(jù)工程地質(zhì)條件，經(jīng)綜合分析選取物理力學(xué)參數(shù)見表1。

表1 主要物理力學(xué)指標(biāo)

3.3計(jì)算工況與安全系數(shù)

該邊坡工程安全等級(jí)為一級(jí)，邊坡計(jì)算工況及安全系數(shù)如下：

（1）工況一：自重（天然狀態(tài)）為1.25；

（2）工況二：自重+暴雨（飽水狀態(tài)）為1.15。

3.4 穩(wěn)定性分析計(jì)算

根據(jù)工程地質(zhì)勘察報(bào)告確定的滑動(dòng)面位置及巖土物理力學(xué)參數(shù)，選擇Ⅰ-Ⅰ剖面進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性計(jì)算，計(jì)算采用不平衡推力法，按天然情況（工況一）和暴雨情況（工況二）兩種工況計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見表2。

表2 穩(wěn)定系數(shù)和剩余下滑力

由計(jì)算結(jié)果可知，滑坡在天然狀態(tài)下，現(xiàn)狀坡體穩(wěn)定系數(shù)為1.119，處于穩(wěn)定狀態(tài)；路基開挖后的穩(wěn)定系數(shù)為0.944，處于不穩(wěn)定狀態(tài)。在暴雨?duì)顟B(tài)下，現(xiàn)狀坡體已發(fā)生淺層滑動(dòng)，穩(wěn)定性系數(shù)為0.979，處于不穩(wěn)定狀態(tài)；路基進(jìn)一步開挖后可能發(fā)生深層滑動(dòng)，穩(wěn)定性系數(shù)為0.830。

滑坡未開挖至設(shè)計(jì)位置，目前主要在邊坡二級(jí)坡坡腳處沿軟弱滑動(dòng)面發(fā)生滑動(dòng)；隨著路基的繼續(xù)開挖，在邊坡一級(jí)坡坡腳處，可能沿軟弱滑動(dòng)面發(fā)生深層滑動(dòng)，雨季存在整體失穩(wěn)可能，下滑推力大，存在多級(jí)次滑動(dòng)的可能[6]。

4 治理方案研究工程

4.1 處治措施

（1）邊坡方案：第一級(jí)坡高10m，坡率1∶0.75，坡面窗式護(hù)面墻防護(hù)；第二、三級(jí)坡高10m，坡率1∶1，1∶1.25，坡面窗式護(hù)面墻防護(hù)；第四級(jí)放坡到頂，坡率1∶1.25，三維網(wǎng)植草防護(hù)。第一級(jí)坡頂平臺(tái)寬4m，第二級(jí)坡頂平臺(tái)寬2～4m，K136+015～025為平臺(tái)寬度漸變段，第三級(jí)坡頂平臺(tái)寬3.5m。

（2）加固措施：第一級(jí)平臺(tái)設(shè)置3×2mA型抗滑樁，樁長20m，共18根，樁間距5m，布設(shè)軸線與路基設(shè)計(jì)線平行，距路基設(shè)計(jì)線右側(cè)23.35m；第三級(jí)平臺(tái)設(shè)置3.5×2.5mB型抗滑樁+兩根6束預(yù)應(yīng)力錨索，樁長35m，樁間距5m，共9根，布設(shè)軸線與路基設(shè)計(jì)線平行，距路基設(shè)計(jì)線右側(cè)51.6m；錨索長35、32m，錨固段長10m，自由段長25、22m；樁頂出露3m，設(shè)置擋土板支擋樁間土體。

（3）A型設(shè)計(jì)滑坡剩余下滑力1300kN/m，編號(hào)Z1～Z18；B型設(shè)計(jì)滑坡剩余下滑力2200kN/m，編號(hào)Z19～Z27，共設(shè)抗滑樁27根。樁身采用C30混凝土現(xiàn)澆，主筋鋼筋等級(jí)采用HRB500，構(gòu)造筋等鋼筋等級(jí)采用HRB400。

（4）B型抗滑樁樁頂設(shè)兩束預(yù)應(yīng)力錨索，錨索采用6束直徑15.2mm強(qiáng)度級(jí)別為1860MPa的高強(qiáng)度鋼絞線，從底至上每排錨索的長度分別為32m、35m，錨固段長均為10m，錨固于中風(fēng)化泥質(zhì)砂巖中，錨索設(shè)計(jì)軸向抗拔力為800kN，鎖定預(yù)加力180kN。

（5）為防止地表水下滲，對(duì)坡體裂縫采用黏土或砂漿封閉。

（6）表層水排水措施：滑坡體周界外緣5m外、邊坡坡頂外及邊坡平臺(tái)處分別設(shè)置截水溝以排除地表水。

4.2 施工順序

（1）完善山體坡面防排水工作。在原有滑坡體周圍設(shè)置截水溝，將坡體周圍和內(nèi)部的雨水合理排走。并封閉已有的裂縫，防止雨水侵入加快坡體的滑動(dòng)。

（2）為保證施工期間滑坡體的穩(wěn)定性，在施工前先對(duì)滑坡體前緣進(jìn)行土體反壓處理。反壓互道應(yīng)具有一定的壓實(shí)度，要求不小于80%，并做好對(duì)應(yīng)的臨時(shí)排水措施。

（3）先施工第二排抗滑樁（B型抗滑樁），開挖第三級(jí)邊坡平臺(tái)，放樣抗滑樁的位置后開挖；采用跳樁施工法，待樁體達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可進(jìn)行相鄰隔樁體施工。在混凝土灌注前，必須預(yù)埋直徑130mm鋼套管及OVM錨具螺旋筋，以便錨索鉆孔鉆頭通過。鋼套管必須定位準(zhǔn)確，護(hù)壁處需鉆孔以便鋼套管穿過。

（4）第二排抗滑樁施工完成后，并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，鉆錨索孔，施做樁頂預(yù)應(yīng)力錨索，進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉。

（5）開挖邊坡第四級(jí)邊坡及第二排抗滑樁頂部3m范圍樁間土體，施做擋土板及平臺(tái)加固。

（6）然后由上之下開挖邊坡三、二級(jí)邊坡，完成坡面窗式護(hù)面墻防護(hù)。

（7）開挖第一級(jí)邊坡平臺(tái)，施工第一排抗滑樁（A型抗滑樁）。采用跳樁施工法。

（8）按施工作業(yè)面要求開挖反壓護(hù)道和原有山體，按設(shè)計(jì)要求完成第一級(jí)邊坡刷坡，防護(hù)，開挖路幅范圍內(nèi)土體。

4.3 處理效果

采用抗滑樁與預(yù)應(yīng)力錨索相結(jié)合的方式進(jìn)行邊坡滑坡加固，并對(duì)抗滑樁樁頂位移進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測，向公路方向最大測點(diǎn)位移見圖2。

由圖2可知，抗滑樁樁頂位移最大為4.8mm，隨著施工時(shí)間的推移，滑坡體趨于穩(wěn)定，這表明處置方案有效，能夠較好地解決高邊坡滑坡治理的問題。

圖2 樁頂最大位移變化圖

5 結(jié) 語

通過對(duì)邊坡滑塌的治理，采用抗滑樁與預(yù)應(yīng)力錨索相結(jié)合的方式進(jìn)行加固，有以下結(jié)論：

（1）由于工程地質(zhì)的復(fù)雜性，在對(duì)高邊坡滑塌治理方案制定的過程中，首先應(yīng)現(xiàn)場了解坡體變形的情況，分析坡體產(chǎn)生變形的原因，結(jié)合地質(zhì)、水文特征等情況提出有針對(duì)性的處治方案。

（2）采用抗滑樁與預(yù)應(yīng)力錨索相結(jié)合的方式進(jìn)行邊坡滑坡加固，能夠較好地解決高邊坡滑坡治理的問題。

（3）不管在施工過程中還是后期運(yùn)營過程中，都應(yīng)加強(qiáng)對(duì)邊坡變形的檢測，在此過程中如發(fā)現(xiàn)有問題應(yīng)及時(shí)上報(bào)并由相關(guān)部門提出解決方案。